混合概率模型驱动的叠前地震反演方法

叠前地震反演是获取复杂油气储层弹性参数、岩性及含流体性质的主要途径。常规的叠前地震反演往往将“弹性参数”、“离散岩性”和“流体因子”三者独立预测，通常忽视了储层岩性差异对弹性参数的影响，由此引入的先验信息误差会严重影响弹性参数、离散岩性及流体指示因子预测的精度。为此，考虑待反演模型参数的先验概率服从混合型概率密度分布，基于贝叶斯框架推导了由时域、频域地震、低频整合先验信息及已知模型数据点四类数据集协同约束的后验混合概率分布的显式解，将非线性边界约束算法引入叠前地震弹性参数反演中，缓解了模型反演出现不稳定解的问题；利用序贯模拟算法对后验概率密度函数随机采样，且对不同后验概率分量的模拟结果进行分类，发展了对地层连续“弹性参数”、“离散岩性”及储层“流体因子”的叠前地震同步预测方法。理论测试和实际应用验证了该方法在岩性预测和储层孔隙流体识别中的有效性和实用性。     

地应力预测技术的研究现状与进展

页岩储层为低孔低渗岩石,须经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,而地应力是进行压裂改造的关键因素,它在油气勘探领域具有重要的作用,不仅是油气运移的驱动力,而且能为井壁稳定性分析和钻井优化设计等提供依据。在油层改造过程中,地层地应力场的状态和岩石的力学性质决定了压裂的裂缝延伸方向、形态和方位,影响着压裂的增产效果。对地应力预测技术进行了归纳总结,分别从地应力测量方法、地应力测井计算方法、地应力数值模拟方法及地应力地震预测方法四个方面介绍了地应力的研究现状。不同的地应力预测方法反映了不同方面的地应力信息,有着不同的适用条件和预期成果。着重介绍了地应力的地震预测方法,该方法可以得到三维地应力剖面,对地应力的地震评价有着重要的意义。最后对地应力地震预测方法的发展前景进行了展望。     

波形驱动下多参数约束高分辨率反演方法——以四川盆地渝西地区龙马溪组页岩气为例

基于叠后地震波形指示反演在薄储层预测方面的优势，以及叠前弹性参数较叠后弹性参数信息更丰富、对储层的敏感性更高的特点，根据岩石物理资料，应用地震驱动+储层构型约束的高精度叠前随机反演方法，探寻定量表征优质薄页岩的技术，以期为深层页岩气地质甜点预测提供技术支撑。首先，基于道集波形相似性、AVO特征和空间距离的三变量优选方法提取结构相似的井数据作为空间估值样本，然后建立待判别道集初始模型；其次，以统计的弹性阻抗作为先验信息，应用“基于叠前道集特征指示的马尔科夫链-蒙特卡洛随机模拟算法”进行叠前地震波形指示反演，最终得到高精度的叠前弹性参数反演成果。实际应用表明，应用所提方法有效预测了龙一段一亚段1-2小层优质页岩厚度，基于特征参数的井震高频模拟精确模拟了龙一段一亚段1-2小层地质甜点参数，为页岩气勘探提供了技术支撑。     

拉梅参数直接反演技术在碳酸盐岩缝洞型储层流体检测中的应用

缝洞是某区碳酸盐岩储层的主要储集类型,非均质性强。为充分利用叠前地震资料的AVO信息,采用基于弹性阻抗反演的LMR技术来求取储层弹性参数信息,进而指导储层流体检测。首先,通过岩石物理和弹性参数流体敏感性分析得到流体敏感参数;其次,基于拉梅参数弹性阻抗方程开展拉梅参数的直接反演,以减少常规弹性阻抗先反演纵、横波速度和密度再计算拉梅参数信息所带来的累积误差;最后,利用反演得到的流体敏感弹性参数进行含气储层预测。实际钻井结果证明,在研究区采用基于叠前弹性阻抗反演的LMR技术能够有效地识别含水与含气储层。     

利用MCMC方法估算地震参数

本文介绍了用MCMC(马尔可夫链蒙特卡洛)方法估计地震参数的基本原理及应用。首先利用MCMC方法生成马尔可夫链,然后对链进行统计分析,得到未知参数的估计值。在运用Metropolis-Hastings算法生成马尔可夫链时,可随着迭代次数的增加逐渐减小其游走的步长,以确保迭代初期较早收敛到真值附近,迭代后期在真值附近能得到精度较高的估计值。模型试算结果表明:反演结果与理论模型基本吻合,实际资料的应用效果也证明了算法的有效性。     

基于叠前地震数据的地层Q值估计

与叠后地震资料相比,叠前地震资料包含了更加丰富的地层信息。传统的基于叠后地震资料的地层Q值估算方法因叠加平均效应的影响,Q值估算精度较低、适用性差。为此,本文提出了基于叠前地震资料利用时频谱分解技术估算地层Q值的方法。该方法借助于S变换对叠前地震数据做时频分析,逐道求取频谱比斜率,经炮检距归零处理得到零炮检距处的地层Q值。模型数据和实际资料的应用表明,该方法不仅充分考虑了因地层吸收而引起的振幅、频率等信息的变化,而且避免了常规品质因子计算中的平均效应,使估算的品质因子更加准确,适用性更强。     

复杂地区三维地震资料拼接中的一致性处理技术

在复杂地区三维地震资料拼接中,一致性处理是关键技术之一,其效果对成像质量影响重大.阐述了基于地震信号运动学和动力学特征的一致性处理技术,其基本原理是,首先对各区块地震数据进行精细速度分析和精确静校正处理;然后应用剩余振幅分析补偿值对拼接数据进行振幅一致性处理,使两个工区地震数据的均方根振幅达到同一水平;再通过子波处理技术对相邻区块的地震数据进行相位一致性处理,使地震数据的相位达到一致;最后通过地表一致性反褶积对整个工区的地震数据进行波形一致性处理.通过以上处理,保证了地震数据的运动学特征和动力学特征一致.与常规三维地震资料拼接处理技术相比,在复杂地区三维地震资料拼接处理中,该一致性处理技术可以最小化各区块地震资料之间的品质差异和边界影响.     

非均匀介质特征参数地震随机反演方法

地下介质普遍存在非均质特性,即表征含油气储层特征的弹性、物性及流体性质在空间上是不均匀的。常规的地震随机反演主要以测井数据为核心,求取变差函数表征地下地层的空间结构特征,难以有效描述地下复杂非均质储层的空间变化特性。为此,通过描述不同非均匀介质特征参数对介质的空间扰动特性,并在贝叶斯理论框架下充分利用已知测井和地震数据中蕴含的地下地层信息,提出了基于非均匀介质特征参数的随机反演方法。该方法融合已知测井和地震数据,依据随机介质理论估算的非均匀介质特征参数能更好地描述地下储层空间结构特征,进而构建后续反演所需的先验信息模型,最后利用非常快速量子退火算法优化求解目标函数,得到波阻抗的随机反演结果。模型试算表明,非均质特征参数先验模型可以描述储层的非均质特性,为后续反演提供了可靠的地质统计先验信息。实际资料的应用进一步证明,所提方法可以较好地实现对地下复杂储层的高分辨率反演,获得更可靠的反演数据体。     

三维TTI介质弹性波相、群速度的近似配方表征法

TTI介质弹性波相速度可以通过求解Christoffel方程得到,其精确式往往比较复杂,难以运用。为此,从Thomsen各向异性参数表征的TTI介质弹性波精确三维相速度表达式出发,利用近似配方法推导了TTI介质qP波和qSV波三维相速度的近似公式;将其代入Berryman的群速度表征中,得到了qP波和qSV波群速度的近似公式。理论分析和数值计算表明,基于近似配方法的相、群速度表达式在一定范围内与精确值吻合较好,能够适用于中强各向异性情况,且Thomsen参数ε与δ越接近,其精度越高;沿TTI介质对称轴方向和垂直对称轴方向的速度误差最小,而与对称轴呈45°方向误差相对较大;在相同各向异性强度下,qP波相、群速度误差一般要小于qSV波。     

裂缝型储层预测的稳定方位AVO梯度无约束反演方法研究

为克服常规方位AVO梯度提取方法各方位截距项难以一致,以及井的方位AVO梯度先验约束不易获取的问题,提出了稳定方位AVO梯度无约束反演方法。该反演方法分为两步:第一步认为地震数据是反射系数序列,据此消除导致最小二乘反演方程不稳定的子波项,得到自激自收地震记录和方位AVO梯度地震记录;第二步基于最少反射层假设搜索准确的地下界面位置,以降低方位AVO梯度地震记录反褶积方程维数。模型试算结果表明,该方法能够提高方位AVO梯度反演方程稳定性,并且所得方位AVO梯度的椭圆分析可以较好地指示裂缝密度和裂缝走向。实际工区的应用结果表明,稳定方位AVO梯度无约束反演结果的方位AVO梯度椭圆分析可以较为准确地预测地层裂缝发育带,为裂缝型储层预测提供了有利的技术支撑。